테트라루프

Tetraloop
그룹 I의 셀프 스플라이싱 [1]인트론으로부터의 GNRA 테트라루프 구조.

테트라루프는 RNA 2차 구조에서 많은 이중 나선형 [2]모티브를 덮는 4기 헤어핀 루프 모티브의 일종이다.테트라루프에는 많은 변형이 있다.공개된 것은 ANYA,[3][4] CUYG,[5] GNRA,[6] UNAC[7] 및 UNCG입니다.[8]

리보솜 RNA에는 GNRA, UNCG 및 CUUG의 세 가지 타입이 있으며, 여기서 N은 유라실, 아데닌, 시토신 또는 구아닌일 수 있으며, R은 구아닌 또는 아데닌이다.이 세 개의 배열은 16S rRNA의 [9]구조적 안정성과 생물학적 기능에 중요한 역할을 하는 안정적이고 보존된 테트라룹스를 형성한다.

  • GNRA
    • GNRA 테트라루프는 구아닌-아데닌 염기쌍을 가지며, 구아닌은 나선에 대해 5'이고 아데닌은 나선에 대해 3'이다.UMAC 배열의 테트라루프는 기본적으로 GNRA 테트라루프와 동일한 골격을 가지지만, 테트라루프 [7]수용체 상호작용을 형성할 가능성은 적을 수 있다.따라서 그들은 인공 RNA를 설계할 때 줄기를 닫는 데 더 나은 선택이 될 수 있다.
    • GNRA 테트라루프의 존재는 RNA 구조에 탁월한 안정성을 제공한다.GNRA는 다른 RNA 헤어핀보다 4°C 높은 온도를 견딜 수 있는 능력 때문에 다른 테트라뉴클레오티드보다 50% 더 많이 발생한다.이것은 그들이 RNA의 적절한 접힘을 위한 핵 형성 부위의 역할을 할 수 있게 해준다.첫 번째 구아닌과 네 번째 아데닌 뉴클레오티드 사이의 희귀한 수소 결합, 뉴클레오티드 염기의 광범위한 적층 및 리보오스 당과 질소 염기의 2' OH 사이의 수소 결합은 테트라루프를 열역학적으로 [10]안정시킨다.
  • 언시그
    • UNCG는 수소 결합, 반데르발스 상호작용, 쿨롱 상호작용 및 RNA와 용매 사이의 상호작용으로 인해 열역학적 구조적으로 유리하다.UNCG 테트라룹스는 같은 염기서열을 가진 DNA 루프보다 안정적입니다.UUCG 테트라루프는 가장 안정적인 [11]테트라루프이다.UUCG와 GNRA 테트라룹은 16S-RNA에서 [2]전체 테트라룹의 70%를 차지한다.
  • 쿠우그
    • CUUG 테트라루프는 구조적 유연성 때문에 입체구조 변화가 일어날 가능성이 가장 높다.세 가지 테트라룹 중 [12]두 번째 우라실은 비교적 제한이 없기 때문에 이 테트라룹은 가장 유연하다.그것은 또한 열역학적으로 매우 [9]안정적이다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Cate, J.H., Gooding, A.R., Podell, E., Zhou, K., Golden, B.L., Kundrot, C.E., Cech, T.R., Doudna, J.A. (1996). "Crystal structure of a group I ribozyme domain: principles of RNA packing". Science. 273 (5282): 1676–1685. Bibcode:1996Sci...273.1678C. doi:10.1126/science.273.5282.1678. PMID 8781224. S2CID 38185676.{{cite journal}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)
  2. ^ a b Woese, C.R., Winkers, S., Gutell, R.R. (1990). "Architecture of ribosomal RNA: Constraints on the sequence of "tetra-loops"". Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 87 (21): 8467–71. Bibcode:1990PNAS...87.8467W. doi:10.1073/pnas.87.21.8467. PMC 54977. PMID 2236056.{{cite journal}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)
  3. ^ Zirbel, CL; Sponer, JE; Sponer, J; Stombaugh, J; Leontis, NB (Aug 2009). "Classification and energetics of the base-phosphate interactions in RNA". Nucleic Acids Research. 37 (15): 4898–918. doi:10.1093/nar/gkp468. PMC 2731888. PMID 19528080.
  4. ^ Klosterman, PS; Hendrix, DK; Tamura, M; Holbrook, SR; Brenner, SE (2004). "Three-dimensional motifs from the SCOR, structural classification of RNA database: extruded strands, base triples, tetraloops and U-turns". Nucleic Acids Research. 32 (8): 2342–52. doi:10.1093/nar/gkh537. PMC 419439. PMID 15121895.
  5. ^ Jucker, FM; Pardi, A (Nov 7, 1995). "Solution structure of the CUUG hairpin loop: a novel RNA tetraloop motif". Biochemistry. 34 (44): 14416–27. doi:10.1021/bi00044a019. PMID 7578046.
  6. ^ Jaeger, L; Michel, F; Westhof, E (Mar 11, 1994). "Involvement of a GNRA tetraloop in long-range RNA tertiary interactions". Journal of Molecular Biology. 236 (5): 1271–6. doi:10.1016/0022-2836(94)90055-8. PMID 7510342.
  7. ^ a b Zhao, Q; Huang, HC; Nagaswamy, U; Xia, Y; Gao, X; Fox, GE (Aug 2012). "UNAC tetraloops: to what extent do they mimic GNRA tetraloops?". Biopolymers. 97 (8): 617–28. doi:10.1002/bip.22049. PMID 22605553.
  8. ^ Molinaro, M; Tinoco I, Jr (Aug 11, 1995). "Use of ultra stable UNCG tetraloop hairpins to fold RNA structures: thermodynamic and spectroscopic applications". Nucleic Acids Research. 23 (15): 3056–63. doi:10.1093/nar/23.15.3056. PMC 307149. PMID 7544890.
  9. ^ a b Baumruk, Vladimir; Gouyette, Catherine; Huynh-Dinh, Tam; Sun, Jian-Sheng; Ghomi, Mahmoud (2001-10-01). "Comparison between CUUG and UUCG tetraloops: thermodynamic stability and structural features analyzed by UV absorption and vibrational spectroscopy". Nucleic Acids Research. 29 (19): 4089–4096. doi:10.1093/nar/29.19.4089. ISSN 0305-1048. PMC 60239. PMID 11574692.
  10. ^ Heus, Hans A.; Pardi, Arthur (1991-01-01). "Structural Features that Give Rise to the Unusual Stability of RNA Hairpins Containing GNRA Loops". Science. 253 (5016): 191–194. Bibcode:1991Sci...253..191H. doi:10.1126/science.1712983. JSTOR 2878700. PMID 1712983.
  11. ^ Antao, V. P.; Lai, S. Y.; Tinoco, I. (1991-11-11). "A thermodynamic study of unusually stable RNA and DNA hairpins". Nucleic Acids Research. 19 (21): 5901–5905. doi:10.1093/nar/19.21.5901. ISSN 0305-1048. PMC 329045. PMID 1719483.
  12. ^ Hall, Kathleen B. (October 15, 2013). "RNA does the folding dance of twist, turn, stack". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 110 (42): 16706–7. Bibcode:2013PNAS..11016706H. doi:10.1073/pnas.1316029110. JSTOR 23750643. PMC 3801021. PMID 24072647.


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